nox e reações químicas

NOX E REAÇÕES QUÍMICAS
01. (Ita) Quando soluções aquosas de sulfeto de sódio e de nitrato de prata são misturadas observa-se uma lenta
turvação da mistura, que com o passar do tempo é sedimentada na forma de um precipitado preto.
Qual das equações químicas a seguir é mais indicada para descrever a transformação química que ocorre?
(A) Na2S + 2AgNO3 → 2NaNO3 + Ag2S
+
(B) Na (aq) + NO3 (aq) → NaNO3(s)
2+
(C) S (aq) + 2Ag (aq) → Ag2S(s)
+
2+
(D) 2Na (aq) + S (aq) + 2Ag (aq) + 2(NO3) (aq) → NaNO3(s) + Ag2S(s)
(E) Na2S + 2AgNO3 → 2NaNO3 + Ag2S↓
02. (Ita) Introduz-se uma chapinha de cobre em uma solução aquosa de cloreto férrico contida em um copo. Com o
passar do tempo nota-se o seguinte:
- não há desprendimento de gás;
- a chapinha de cobre perde espessura, mas conserva sua cor característica;
- a cor da solução vai mudando aos poucos.
Em face dessas observações, qual a opção que contém a equação química que melhor representa o
"desaparecimento" do cobre na solução?
2+
2+
(A) Cu (c) + Fe (aq) → Cu (aq) + Fe (c)
+
2+
(B) Cu (c) + 2H (aq) → Cu (aq) + H2 (g)
3+
2+
2+
(C) Cu (c) + 2Fe (aq) → Cu (aq) + 2Fe (aq)
3+
2+
(D) 3Cu (c) + 2Fe (aq) → 3Cu (aq) + 2Fe (c)
2(E) Cu (c) + 2OH (aq) → (CuO2) (aq) + H2 (g)
03. (Ita) Considere as reações representadas pelas seguintes equações químicas balanceadas:
I. CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g).
+
II. AgCℓ(c) + 2NH3(aq) → Ag(NH3)2 (aq) + Cℓ (aq).
+
2+
III. Zn(c) + 2H (aq) → Zn (aq) + H2(g).
+
22IV. 2H (aq) + 2CrO4 (aq) → Cr2O7 (aq) + H2O(ℓ).
Qual das opções a seguir se refere às reações de óxido-redução?
(A) I e II.
(B) I e III.
(C) III e IV.
(D) I, III e IV.
(E) I, II, III e IV.
4. (Ita) O processo de decomposição de peróxido de hidrogênio, H2O2, resulta na formação de água e oxigênio.
Em relação a esse processo considere que sejam feitas as seguintes afirmações:
I - Todas as moléculas de H2O2 são reduzidas.
II - Todas as moléculas de H2O2 são oxidadas.
III - A variação da energia livre de Gibbs é positiva.
IV - Metade das moléculas de H2O2 é reduzida e a outra metade é oxidada.
Qual das opções a seguir se refere à(s) afirmação(ões) CORRETA(S)?
(A) I.
(B) II.
(C) III.
(D) IV.
(E) III e IV.
5. (Ita) Qual das opções a seguir contém a afirmação ERRADA a respeito do que se observa quando da adição de
uma porção de níquel metálico, pulverizado, a uma solução aquosa, ligeiramente ácida, de sulfato de cobre?
(A) A mistura muda gradualmente de cor.
2+
(B) A concentração de íons Ni (aq) aumenta.
2+
(C) A concentração de íons Cu (aq) diminui.
(D) A quantidade de níquel oxidado é igual à quantidade de cobre reduzido.
(E) O pH da solução aumenta.
6. (Ita) Assinale a opção relativa aos números de oxidação CORRETOS do átomo de cloro nos compostos KCℓO2,
Ca(CℓO)2, Mg(CℓO3)2 e Ba(CℓO4)2, respectivamente
(A) -1, -1, -1 e -1
(B) +3, +1, +2 e +3
(C) +3, +2, +4 e +6
(D) +3, +1, +5 e +6
(E) +3, +1, +5 e +7
7. (Ita) Considere as reações envolvendo o sulfeto de hidrogênio representadas pelas equações seguintes:
I. 2H2S(g) + H2SO3(aq) → 3S(s) + 3H2O(ℓ)
+
2II. H2S(g) + 2H (aq) + SO4 (aq) → SO2(g) + S(s) + 2H2O(ℓ)
III. H2S(g) + Pb(s) → PbS(s) + H2(g)
IV. 2H2S(g) + 4Ag(s) + O2(g) → 2Ag2S(s) + 2H2O(ℓ)
Nas reações representadas pelas equações acima, o sulfeto de hidrogênio é agente redutor em
(A) apenas I.
(B) apenas I e II.
(C) apenas III.
(D) apenas III e IV.
(E) apenas IV.
8. (Ita) Considere as reações químicas representadas pelas equações a seguir:
I. H3CCHCH2 + HI → H3CCHICH3
II. H3CCOOH + NaOH → H3CCOONa + H2O
III. LiAℓH4 + 4(H3C)2CO + 4H2O → 4(H3C)2CHOH + LiOH + Aℓ(OH)3
IV. C6H6ONa + CH3CH2Cℓ → C6H6OCH2CH3 + NaCℓ
V. H3CCH2OH + HCℓ → H3CCH2Cℓ+ H2O
Assinale a opção que apresenta as equações químicas que configuram reações de óxido-redução.
(A) Apenas I e II
(B) Apenas I e III
(C) Apenas II e IV
(D) Apenas III e IV
(E) Apenas V
9. (Ita) Um frasco contém uma solução aquosa de brometo de sódio e outro frasco, uma solução aquosa de ácido
clorídrico saturada dos gases componentes do ar atmosférico. O conteúdo de cada um dos frascos é misturado e
ocorre uma reação química. Qual das opções a seguir contém a equação química que melhor representa a reação
acima mencionada?
+
(A) 2Cℓ (aq) + 2H (aq) + 1/2 O2(g) → H2O(ℓ) + Cℓ2(g)
+
(B) 4Br (aq) + O2(g) + 4H (aq) → 2Br2(ℓ) + 2H2O(ℓ)
+
(C) Cℓ (aq) + 3/2 O2(g) + H (aq) → HCℓO3(aq)
+
(D) 2Br (aq) + 2H (aq) → Br2(ℓ) + H2(g)
(E) 2Cℓ (aq) + H2O(ℓ) + 1/2 O2(g) → 2OH (aq) + Cℓ2(g)
10. (Ita) A seguinte reação não balanceada e incompleta ocorre em meio ácido:
–2
–2
3+
(Cr2O7) + (C2O4) → Cr + CO2
A soma dos coeficientes estequiométricos da reação completa e balanceada é igual a
(A) 11.
(B) 22.
(C) 33.
(D) 44.
(E) 55.
Gabarito 1C 2C 3B 4D 5E 6E 7B 8B 9B 10C
LISTA DE EXERCÍCIOS – 20 – OXIDAÇÃO E REDUÇÃO
01. Nos sistemas biológicos, uma função importante de determinadas biomoléculas é o transporte de elétrons.
Uma das mais importantes biomoléculas é a nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD) . A reação de óxido+
–
redução que acontece na célula pode ser representada pelo seguinte equacionamento do equilíbrio: NAD + 2e +
+
H = NADH. Sobre essa reação, assinale a alternativa correta.
(A) O NADH pode aceitar elétrons.
(B) O NADH pode doar elétrons.
+
(C) O NAD é um redutor.
(D) O NADH é a forma oxidada da biomolécula.
+
(E) O NAD é doador de elétrons.
02. Assinale a afirmativa correta em relação à reação: 2 HCl + NO2 = H2O + NO + Cl2
(A) O elemento oxigênio sofre redução.
(B) O elemento cloro sofre redução.
(C) O HCl é o agente oxidante.
(D) O NO2 é o agente redutor.
(E) O NO2 é o agente oxidante.
03. Em qual dos processos abaixo ocorre uma reação de oxirredução?
+
+
(A) NaCl(s) + Ag (aq) = AgCl(s) + Na (aq)
2+
2(B) Mn (aq) + SO4 (aq) = MnSO4(s)
+
2(C) PbO2(s) + Pb(s) + 4 H (aq) + 2 SO4 (aq) = 2 PbSO4 + 2 H2O
2+
2(D) CuSO4(s) = Cu (aq) + SO4 (aq)
+
(E) Ag (aq) + CrO3 (aq) = AgCrO3(s)
04. Analise as seguintes reações:
I. 2 HCl + 2 HNO3 = 2 NO2 + Cl2 + 2 H2O
II. Cl2 + H2O2 = 2 HCl + O2
III. Zn + 2 MnO2 = ZnO + Mn2O3
Os agentes oxidantes das reações I, II e III são, respectivamente
(A) HCl ; Cl2 ; Zn
(B) HCl ; H2O2 ; MnO2
(C) HNO3 ; H2O2 ; MnO2
(D) HNO3 ; H2O2 ; Zn
(E) HNO3 ; Cl2 ; MnO2
05. A reação de decomposição térmica do dicromato de amônio (NH4)2Cr2O7 tem um efeito visual muito bonito,
lembrando a erupção de um vulcão . A reação em questão pode ser representada pela seguinte equação
química: (NH4)2Cr2O7 = N2 + Cr2O3 + 4 H2O.
Esta reação permite concluir que
(A) Há um hidróxido representado na equação
(B) O hidrogênio sofreu oxidação
(C) Há dois sais representados na equação
(D) O cromo sofreu redução
(E) O número de oxidação do cromo no dicromato de amônio é +3
06. A corrosão do ferro é representada pela reação: 20 Fe + 10 H2O + 13 O2 = 4 FeO + 4 Fe2O3 + 4 Fe(OH)2 + 4
Fe(OH)3. Nesta reação, há redução do
(A) ferro somente.
(B) oxigênio somente.
(C) hidrogênio somente.
(D) ferro e oxigênio.
(E) oxigênio e hidrogênio.
07. As afirmações a seguir são relativas às reações de oxirredução:
I.
II.
III.
IV.
Oxidação é ganho de elétrons, e redução, perda de elétrons.
Elemento oxidante é o responsável pela oxidação e, portanto, é aquele cujo número de oxidação aumenta.
O número de elétrons cedidos pelo redutor é igual ao número de elétrons ganhos pelo oxidante.
O elemento reduzido recebe elétrons.
Assinale as alternativas VERDADEIRAS:
(A) somente I e II.
(B) somente I, III e IV.
(C) somente II, III e IV.
(D) somente III e IV.
(E) todas são verdadeiras.
08. A geração de energia elétrica por reatores nucleares vem enfrentando grande oposição por parte dos
ambientalistas e da população em geral ao longo de várias décadas, em função dos acidentes ocorridos nas
usinas nucleares e da necessidade de controle dos resíduos radioativos por um longo período de tempo.
Recentemente, o agravamento da crise energética, aliado à poluição e ao efeito estufa resultantes do uso de
combustíveis fósseis, e à redução dos resíduos produzidos nas usinas nucleares, têm levado até mesmo os
críticos a rever suas posições. O funcionamento da maioria dos reatores nucleares civis baseia-se no isótopo 235
235
do urânio,92U235. O urânio natural apresenta uma distribuição isotópica de aproximadamente 0,72% de U e
238
99,27% de U. Para sua utilização em reatores, o urânio deve ser enriquecido até atingir um teor de 3 a 4%
235
em U. Um dos métodos utilizados nesse processo envolve a transformação do minério de urânio em U3O8sólido
(“yellow cake”), posteriormente convertido em UO2 sólido e, finalmente, em UF6 gasoso, segundo as reações
representadas pelas equações:
UO2(s) + 4HF(g) = UF4(s) + 2H2O(g) (reação 1)
UF4(s) + F2(g) = UF6(g) (reação 2)
UO2(s) + 4 HF(g) + F2(g) = UF6(g) + 2 H2O(g) (reação global)
Com relação ao processo de transformação de UO2 (s) em UF6 (g), pode-se afirmar que
(A) as reações 1 e 2 envolvem processos de óxido- redução.
(B) apenas a reação 1 envolve processo de óxido- redução.
(C) o agente oxidante na reação 2 é o UF4 sólido.
(D) o agente redutor da reação global é o HF gasoso.
(E) na reação global estão envolvidos os estados de oxidação 4 e 6 do urânio.
GABARITO: 1B 2E 3C 4E 5D 6B 7D 8E
LISTA DE EXERCÍCIOS - 27 - PILHAS
Questão 01)
A corrosão de dutos é um sério problema na exploração do petróleo no mar. Uma alternativa simples para evitá-la
é ligar os dutos a um metal de sacrifício. Considerando que os dutos utilizados em uma plataforma de exploração
sejam de ferro, qual deve ser o metal adequado para evitar a corrosão?
(A) Alumínio
(B) Berílio
(C) Chumbo
(D) Ouro
(E) Prata
Questão 02)
Os sais de chumbo constituem-se num grave problema ambiental, pois se ingeridos provocam doenças
neurológicas irreversíveis. Numa indústria, quer-se desenvolver um método eletroquímico para depositar chumbo
metálico no tratamento do seu efluente. Considere os seguintes valores de potenciaispadrão de redução em meio
ácido:
O metal mais adequado dentre estes, para ser utilizado como ânodo no processo, é
(A) o cobre.
(B) a prata.
(C) o níquel.
(D) o zinco.
(E) o alumínio.
Questão 03)
Considere a tabela a seguir, onde o valor do potencial-padrão de vários eletrodos foi medido a 25 ºC:
Pode-se afirmar que para proteger do processo de oxidação, que resulta na formação da ferrugem, toda extensão
de uma tubulação de um gasoduto feita de ferro, deve-se empregar, conectadas à tubulação, tiras de
(A) cobre, apenas.
(B) magnésio, apenas.
(C) estanho, apenas.
(D) níquel, apenas.
(E) estanho e cobre.
Questão 04)
Sabe-se que a reciclagem do alumínio para produção de latinhas, por exemplo, é um processo muito mais barato
e eficiente, além de consumir muito menos energia, do que a sua fabricação a partir do minério de alumínio
(Al2O3). Esse metal dissolve-se em ácido clorídrico, mas não em ácido nítrico que oxida rapidamente a superfície
do alumínio e o Al2O3 protege o metal de ataques subseqüentes. Essa proteção permite que o ácido nítrico seja
transportado em tanques de alumínio. Sobre o alumínio, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as
falsas.
( ) O potencial padrão de redução do alumínio (Eº = −1,66V) mostra que ele é facilmente oxidado.
( ) A resistência do alumínio à corrosão deve-se à formação de uma camada fina, dura e transparente de Al2O3
que adere à superfície do metal.
( ) A quantidade de matéria de alumínio necessária para se obter 204g de Al2O3 é 2,5 mols.
( ) O átomo de alumínio possui número atômico 13 e massa 26,98u.
Assinale a seqüência correta.
(A) V, F, V, V
(B) V, V, F, F
(C) V, V, F, V
(D) F, V, F, F
(E) F, F, V, F
Questão 05)
A primeira pilha elétrica produzida pelo italiano Alessandro Volta em 1800 consistia em discos de Zn e Ag
metálicos, separados por discos de papelão molhados com solução aquosa de cloreto de sódio. Desde então,
vários outros modelos e combinações de elementos foram sendo propostos. Uma das pilhas mais simples é a de
2+
0
2+
0
Daniell, a qual é obtida da montagem adequada das semicélulas Cu /Cu e Zn /Zn .
Considerando as informações, assinale a alternativa correta.
(A) O potencial padrão da pilha é de -1,10 v.
(B) O potencial padrão da pilha é de 0,76 v.
(C) O anodo de cobre tem polaridade negativa.
o
2+
(D) O potencial E (Cu/Cu ) é 0,34 v.
(E) O anodo é formado pela semicélula do zinco.
Questão 06) Os potenciais padrões de redução das reações de semipilha do chumbo (Pb) e alumínio (Al) são
dados abaixo:
Montando-se uma pilha eletroquímica com eletrodos de Pb e de Al, pode-se afirmar que
(A) o fluxo de elétrons é no sentido Al --> Pb .
(B) a força eletromotriz da pilha é –1,54V.
(C) o alumínio funciona como ponte salina.
(D) o chumbo é mais facilmente oxidado.
(E) a reação não é espontânea.
Questão 07)
Os potenciais padrões de redução do ferro (Fe) e do cromo (Cr) são dados a seguir:
Um guidom de uma bicicleta é feito de aço (que tem ferro como um dos principais componentes) e é cromado.
Caso esse guidom sofra um arranhão, baseando-se nos potenciais fornecidos, pode-se afirmar que o cromo
(A) não tem efeito sobre a redução do ferro.
(B) retarda o processo de corrosão do ferro.
(C) não sofre corrosão antes do ferro.
(D) acelera o processo de oxidação do ferro.
(E) retarda o processo de corrosão do cromo.
Questão 08)
Considerando os dados da tabela abaixo, assinale o que for correto.
3+
( ) O potencial padrão de oxidação do Cr é –0,74V.
( ) Uma pilha montada com cobre e lítio possui equação global Cu+2 + Li --> Cu + Li+.
( ) A força eletromotriz de uma pilha montada com ouro e cobre é 1,16 V.
( ) A força eletromotriz de uma pilha montada com cobre e prata é 1,14 V.
( ) Uma pilha montada com bário e prata possui equação global 2Ag+ + Ba --> 2Ag + Ba+2.
Questão 09)
0
2+
+
0
Considere a seguinte pilha: Cu | Cu || Ag | Ag .
Sabendo que o cobre cede elétrons espontaneamente aos íons Ag+, é correto afirmar que
+
(A) a concentração de íons Ag na solução diminui.
(B) a prata é o agente redutor.
2+
(C) o íon Cu sofre oxidação.
(D) o eletrodo negativo ou ânodo terá a sua massa aumentada.
+
o
(E) o fluxo de elétrons é: Ag → Ag .
Questão 10)
Num frasco de Erlenmeyer contendo uma solução aquosa 1,0 molar de nitrato férrico, introduz-se uma lâmina de
ferro, lixada e limpa. Em seguida fecha-se o frasco com uma válvula que impede o acesso de ar mas permite a
saída de gases. Assinale a opção que contém a afirmação CERTA em relação ao que ocorrerá no frasco:
(A) A lâmina de ferro ganhará massa.
(B) A cor da solução mudará de verde para castanha.
(C) A presença do ferro não irá alterar a solução.
(D) Haverá desprendimento de O2(g).
(E) A lâmina de ferro perderá massa.
GABARITO: 1)B 2)E 3)B 4)C 5)E 6)A 7)B 8)FVVFV 9)A 10)E
Eletrólise
01. Baterias de níquel-hidreto metálico, MH, são empregadas em aparelhos eletrônicos como telefones, máquinas
fotográficas etc. Considere que a reação global desse tipo de bateria seja
MH + NiO(OH) = M + Ni(OH)2
com uma diferença de potencial de saída de 1,35V. Teoricamente, a tensão mínima, em volts, que se deve aplicar
para recarregar essa bateria é de
(A) -0,5
(B) -1,0
(C) +0,5
(D) +1,0
(E) +1,5
02. Praticamente todos os aparelhos eletrônicos contêm uma ou mais placas de circuito impresso, nas quais são
soldados os componentes. As trilhas metálicas dessas placas são de cobre, como mostra a figura a seguir.
Considere as seguintes informações, todas corretas, referentes a procedimentos experimentais (I, II, III e IV), que
podem ser empregados para obtenção de cobre puro, o mais rapidamente possível, a partir de placas de circuito
impresso.
I. Ao mergulhar uma mistura de cobre e polímero em ácido nítrico, o cobre reage formando uma solução aquosa
de nitrato cúprico. O polímero se mantém intacto.
II. Limpando-se a placa e depois a quebrando em pequenos fragmentos, obtém-se um material com maior
superfície de contato e que, portanto, reage mais rapidamente.
III. Submetendo-se uma solução de nitrato cúprico à eletrólise, forma-se cobre metálico puro.
IV. Filtrando-se uma mistura de polímero e solução de nitrato cúprico, a solução passa pelo filtro, mas o polímero
fica retido.
Com base nessas informações, pode-se concluir que, para se obter cobre puro a partir de placas de circuito
impresso usadas, devem-se realizar esses procedimentos na seguinte ordem:
(A) II – I – IV – III.
(B) III – II – IV – I.
(C) I – III – II – IV.
(D) III – IV – II – I.
(E) II – IV – I – III.
03. Um estudante resolveu folhear sua chave com prata, utilizando a seguinte montagem:
Nessa célula, a chave corresponde ao:
(A) anodo, que é o pólo positivo.
(B) anodo, que é o pólo negativo.
(C) catodo, que é o pólo positivo.
(D) catodo, que é o pólo negativo.
(E) cátodo, onde ocorre a oxidação.
04. A eletrólise ígnea do cloreto de sódio resulta em sódio metálico e gás cloro. Nesse processo, cada íon
(A) cloreto recebe um elétron.
(B) sódio recebe dois elétrons.
(C) sódio recebe um elétron.
(D) sódio perde um elétron.
(E) cloreto perde dois elétrons.
05. Os principais fenômenos estudados pela eletroquímica são a produção de corrente elétrica, através de uma
reação química (pilha), e a ocorrência de uma reação química, pela passagem de corrente elétrica (eletrólise).
Com relação a esses fenômenos, analise as proposições abaixo.
I. As pilhas comuns são dispositivos que aproveitam a transferência de elétrons em uma reação de oxirredução,
produzindo uma corrente elétrica, através de um condutor.
II. Em uma pilha a energia elétrica é convertida em energia química.
III. O fenômeno da eletrólise é basicamente contrário ao da pilha, pois enquanto na pilha o processo químico é
espontâneo ∆E > 0, o da eletrólise é não-espontâneo ∆E < 0.
Assinale a alternativa correta.
(A) Somente a proposição II é verdadeira.
(B) Somente as proposições I e II são verdadeiras.
(C) Somente as proposições I e III são verdadeiras.
(D) Somente a proposição I é verdadeira.
(E) Todas as proposições são verdadeiras.
06. Dada a reação Cu + 2HCl → CuCl2 + H2 , assinale a afirmativa correta sabendo-se que os potenciais-padrão
de redução do cobre e do hidrogênio são respectivamente 0,34 Volts e 0,00 Volts.
(A) A reação produz corrente elétrica.
(B) A reação não ocorre espontaneamente.
(C) A reação ocorre nas pilhas de Daniell.
(D) O cobre é o agente oxidante.
(E) O hidrogênio sofre oxidação.
07. Com relação aos processos eletrolíticos, assinale a alternativa incorreta.
(A) A eletrólise, ao contrário das pilhas, é sempre um processo não espontâneo.
(B) Só se é possível obter gás cloro (Cl2) a partir da eletrólise ígnea do NaCl.
(C) A quantidade dos produtos obtidos pela eletrólise depende do tempo e da corrente elétrica aplicadas no
processo.
+
(D) Para se reduzir um mol de prata (Ag ) é necessário um mol de elétrons.
(E) O pólo positivo é denominado ânodo, e o pólo negativo é o cátodo.
08. Dados:
- o indicador fenolftaleína é incolor em pH < 8 e rosa em pH acima de 8.
- o amido é utilizado como indicador da presença de iodo em solução, adquirindo uma intensa coloração azul
devido ao complexo iodo-amido formado.
Um experimento consiste em passar corrente elétrica contínua em uma solução aquosa de iodeto de potássio (KI).
O sistema está esquematizado a seguir.
Para auxiliar a identificação dos produtos são adicionadas, próximo aos eletrodos, solução alcoólica de
fenolftaleína e dispersão aquosa de amido.
Sobre o experimento é incorreto afirmar que
(A) haverá formação de gás no eletrodo B.
(B) a solução ficará rosa próximo ao eletrodo A.
(C) no eletrodo B ocorrerá o processo de oxidação.
(D) o eletrodo A é o cátodo do sistema eletrolítico.
(E) a solução ficará azul próximo ao eletrodo B.
09. Contra o monopólio do sal, decretado pelo governo britânico, Mahatma Ghandi mobilizou o povo para a
Marcha do Sal, em 1930, que durou semanas de caminhada. Ao chegarem ao mar, Ghandi conclamou o povo
indiano a não mais respeitar o monopólio do sal e a boicotar as mercadorias inglesas, marcando, assim, o
Movimento de Desobediência Civil (1930-34).
O sal mencionado no Texto é o cloreto de sódio. Sobre esse sal, É CORRETO afirmar que
(A) é bastante solúvel em solventes apolares.
(B) pode produzir NaOH em uma eletrólise ígnea.
(C) possui características essencialmente moleculares em fase sólida.
(D) possui o íon cloreto que, ao ser formado em fase gasosa, libera energia.
(E) é formado a partir da combinação de um metal alcalino e um elemento de transição.
10. Em 2005, a produção brasileira de cloro (Cl2) e de soda (NaOH) atingiu a ordem de 1,3 milhões de toneladas.
Um dos processos mais importantes usados na produção destas substâncias é baseado na eletrólise da salmoura
(solução saturada de cloreto de sódio), empregando-se uma cuba eletrolítica formada por dois compartimentos
separados por uma membrana polimérica, semipermeável.
Além do cloro e da soda, forma-se gás hidrogênio.
Reação global:
2NaCl(aq) + 2H2O(l) → 2NaOH(aq) + H2(g)
A Agência Nacional de Vigilância Sanitária estabelece normas rígidas que permitem o emprego de hipoclorito de
sódio (NaClO) e do ácido hipocloroso (HClO) no tratamento de água.
A produção do hipoclorito de sódio é feita borbulhando-se gás cloro em uma solução aquosa de hidróxido de
sódio. A reação do processo é
Cl2(g) + 2NaOH(aq) → NaClO(aq) + NaCl(aq) + H2O(l)
-8
o
O ácido hipocloroso, ácido fraco com constante de dissociação 3 x 10 a 20 C, pode ser formado pela reação do
cloro e água:
Cl2(g) + H2O(l) → HClO(aq) + HCl(aq)
Em relação ao processo eletrolítico para a produção de cloro e soda, é correto afirmar que
+
(A) os íons Na e as moléculas de H2O migram através da membrana na direção do anodo.
(B) forma-se gás hidrogênio no catodo e gás cloro no anodo.
(C) no catodo, é formado o gás cloro através do recebimento de elétrons.
(D) os elétrons migram, através de contato elétrico externo, do pólo negativo para o pólo positivo da célula.
(E) para cada mol de gás hidrogênio formado, é necessário um mol de elétrons.
GABARITO
1E 2A 3D 4C 5C 6B 7B 8A 9D 10B
LEIS DE FARADAY
+3
01. O alumínio (Al) é obtido, eletroliticamente, a partir de alumina (Al2O3) fundida. Durante a eletrólise, o íon Al é
reduzido, no cátodo, a Al. Supondo-se uma célula eletrolítica funcionando por 30h, na qual circulou uma corrente
de 50 A (constante de Faraday = 96500 C), a massa (g) de alumínio depositada no eletrodo será de,
aproximadamente,
(A) 504.
(B) 0,14.
(C) 1512.
(D) 19.
(E) 38.
Solução:
Gabarito (A)
i= 50A
t= 30h = 108.000s
6
Q= i . t = 5,4 x 10 C
+3
Al
+
3 elétrons → Al
3x96500C......... 27 gramas
6
5,4 x 10 C ....... x gramas
x ≈ 504 gramas
02. Uma solução aquosa de cloreto de ouro (AuCl3) foi submetida à eletrólise durante 30min. Considerando a
constante de Faraday igual a 96.500 C e a fórmula Q = i . t, determine, aproximadamente, a corrente (A) aplicada
na célula para se obter 197 mg de ouro.
(A) 0,16.
(B) 53,6.
(C) 9,65.
(D) 0,001.
(E) 0,01.
Solução:
Gabarito (A)
+3
Au
+ 3 elétrons → Au
3x96500C .......197 gramas
x C ............ 0,197 gramas
x = 289,5 C
t = 30min = 1800s
i=?
Q = i . t → 289,5 = i . 1800 → i ≈ 0,16 A
03. Qual o volume de gás flúor que pode ser produzido quando uma corrente de 0,5 A é passada por fluoreto de
potássio fundido durante 8 horas? Considere que o gás produzido encontra-se a 273 K e 1,0 atm de pressão.
(A) 1,68 L
(B) 0,93 mL
(C) 6,7 L
(D) 0,84 L
(E) 3,3 L
Solução:
Gabarito (A)
i = 0,5 A
t = 8h = 28800s
Q = i . t = 0,5 x 28800 = 14400C
2F
-2
- 2 elétrons → F2
2x96500C...... 22,4 L
14400C ........ x L
x ≈ 1,68 L
04. Um grave problema ambiental ainda negligenciado pela sociedade refere-se à poluição causada pelo descarte
nos lixões de pilhas usadas dos mais variados tipos. Um dos metais pesados encontrados nas pilhas secas
(comuns) é o zinco metálico, ânodo desta fonte de energia e cuja reação de oxidação é
+2
Zn → Zn + 2 elétrons
Quando uma pilha seca se descarrega durante 67min fornecendo uma corrente elétrica de 0,24 A, consumo de
zinco, devido à reação anódica, será aproximadamente de
(Dado: 1 Faraday = 96500 Coulomb)
(A) 0,66 g.
(B) 0,85 g.
(C) 1,96 g.
(D) 0,33 g.
(E) 0,16 g.
Solução:
Gabarito (D)
i = 0,24A
t = 67min = 4020s
Q = i . t = 0,24 x 4020 = 964,8 C
+2
Zn → Zn
+ 2 elétrons
65,5 gramas............... 2x96500C
x gramas ................ 964,8C
x ≈ 0,33 gramas
Questão 05)
A indústria eletroquímica moderna produz atualmente milhões de toneladas de substâncias químicas. A semireação abaixo mostra a formação de cada molécula quando elétrons passam pelo circuito, na eletrólise:
–
–
2Cl (l) → Cl2 + 2e
A partir dessas informações, calcule o volume (L) de gás cloro (CNTP) que se forma, após o tempo de 100s, com
intensidade igual a 9,65A. Dado: 1mol de elétrons = 96500C.
(A) 22,40L
(B) 11,20L
(C) 0,11L
(D) 2,24L
(E) 0,22L
Solução:
Gabarito (C)
i = 9,65A
t = 100s
Q = i . t = 9,65 x 100 = 965C
-
2 Cl → Cl2 + 2 elétrons
22,4L.....2x96500C
x L ....... 965C
x ≈ 0,11 L